CN110855789A - 一种位置关系确定方法、装置、存储介质及设备 - Google Patents

一种位置关系确定方法、装置、存储介质及设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种位置关系确定方法、装置、存储介质及设备，用于准确确定出车目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系，以便准确分析出车辆之间可能存在的潜在碰撞危险。本申请实施例方法包括：首先根据获取到的最近大于或等于三次目标车辆的目标位置信息，拟合出第一直线，然后，再根据获取到的目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息，确定出经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息，接着，根据该交点的位置信息和周围车辆本次的目标位置信息确定出交点与周围车辆之间的距离，进而可以根据该距离，准确确定出目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系。

Description

一种位置关系确定方法、装置、存储介质及设备
技术领域
本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种位置关系确定方法、装置、存储介质及设备。
背景技术
随着车辆网联化技术的快速发展，使得车辆之间可以共享位置、车速、行驶方向等重要信息，进而可以根据这些信息，分析出车辆之间潜在的碰撞危险(如前向碰撞等)，以提前对驾驶员进行危险提示，减少交通事故的发生。其中，是否能够准确确定出每一车辆的实时位置，以准确确定出每两个车辆各自所在车道之间的位置关系，对于分析两个车辆之间可能存在的潜在碰撞危险来说，尤为关键。
目前，在实际应用中，通常是采用全球定位系统(global positioning system，GPS)，来实时获取车辆的位置信息，以确定车辆所在车道之间的位置关系，但由于GPS设备的精度不同，以及所处外界环境(比如网络环境)不同等因素，常常导致获取到的车辆位置会存在一定的偏差，从而导致无法准确确定出车辆所在车道之间的位置关系，进而无法准确分析出车辆之间可能存在的潜在碰撞危险，进而可能带来驾驶风险。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提供一种位置关系确定方法、装置、存储介质及设备，能够准确确定出不同车辆所在车道的位置关系，以便准确分析出车辆之间可能存在的潜在碰撞危险。
为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
一种位置关系确定方法，所述方法包括：
获取最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，所述预设数目大于或等于三次；
根据所述最近预设数目次所述目标车辆的目标位置信息拟合第一直线；
获取所述目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息；
根据所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述周围车辆且垂直于所述第一直线的交点的位置信息；
根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定所述交点与所述周围车辆之间的距离；
根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
获取前一次得到的所述目标车辆的目标位置信息；
根据前一次所述目标车辆的目标位置信息和速度信息预估本次所述目标车辆的位置信息；
获取本次所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述目标车辆的实际位置信息和预估得到的位置信息确定本次所述目标车辆的目标位置信息。
在一种可能的实现方式中，所述速度信息包括：
所述目标车辆的速度、纵向加速度和行驶方位角。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系包括：
若所述距离小于或等于第一阈值，则确认所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道为同一个车道。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系包括：
若所述距离大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
若所述距离大于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。
在一种可能的实现方式中，若所述距离大于所述第一阈值，那么所述方法还包括：
根据本次所述目标车辆的目标位置信息和所述交点的位置信息确定经过所述目标车辆和所述交点的第二直线；
根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述交点和所述周围车辆的第三直线；
获取所述第二直线和所述第三直线之间的夹角；
根据所述第二直线和所述第三直线之间的夹角得到所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第二直线和所述第三直线之间的夹角得到所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果包括：
计算所述第二直线与预设方向之间的夹角，和所述第三直线与所述预设方向之间的夹角的角度差；
若所述角度差大于0，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道；
若所述角度差小于0，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的右边车道。
一种位置关系确定装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，所述预设数目大于或等于三次；
拟合单元，用于根据所述最近预设数目次所述目标车辆的目标位置信息拟合第一直线；
第二获取单元，用于获取所述目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息；
第一确定单元，用于根据所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述周围车辆且垂直于所述第一直线的交点的位置信息；
第二确定单元，用于根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定所述交点与所述周围车辆之间的距离；
第三确定单元，用于根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
第三获取单元，用于获取前一次得到的所述目标车辆的目标位置信息；
预估单元，用于根据前一次所述目标车辆的目标位置信息和速度信息预估本次所述目标车辆的位置信息；
第四确定单元，用于获取本次所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述目标车辆的实际位置信息和预估得到的位置信息确定本次所述目标车辆的目标位置信息。
在一种可能的实现方式中，所述速度信息包括：
所述目标车辆的速度、纵向加速度和行驶方位角。
在一种可能的实现方式中，所述第三确定单元具体用于：
若所述距离小于或等于第一阈值，则确认所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道为同一个车道。
在一种可能的实现方式中，所述第三确定单元具体用于：
若所述距离大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
确认单元，用于若所述距离大于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。
在一种可能的实现方式中，若所述距离大于所述第一阈值，那么所述装置还包括：
第五确定单元，用于根据本次所述目标车辆的目标位置信息和所述交点的位置信息确定经过所述目标车辆和所述交点的第二直线；
第六确定单元，用于根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述交点和所述周围车辆的第三直线；
第四获取单元，用于获取所述第二直线和所述第三直线之间的夹角；
获得单元，用于根据所述第二直线和所述第三直线之间的夹角得到所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果。
在一种可能的实现方式中，所述获得单元包括：
计算子单元，用于计算所述第二直线与预设方向之间的夹角，和所述第三直线与所述预设方向之间的夹角的角度差；
第一确认子单元，用于若所述角度差大于0，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道；
第二确认子单元，用于若所述角度差小于0，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的右边车道。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述的位置关系确定方法。
一种位置关系确定设备，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的位置关系确定方法。
本申请实施例提供的一种位置关系确定方法及装置，在确定目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系时，是先利用最近大于或等于三次的目标车辆的目标位置信息拟合出第一直线，用以近似表示目标车辆的运行轨迹，然后，在确定出经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息后，计算出该交点的位置信息与周围车辆本次的目标位置信息之间的距离，由于车道宽度通常是固定的(如3.5米)，且车辆通常是沿其所在车道的中心线行驶，所以可以根据该距离的取值以及车道的固定宽度值，准确确定出目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系，相比于现有的仅利用GPS实时获取的位置信息来直接确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系的确定方式，确定的结果更加准确，进而能够提高车辆之间潜在的碰撞危险的分析结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请提供的一种位置关系确定方法的流程示意图；
图2为本申请提供的确定本次目标车辆的目标位置信息的流程示意图；
图3为本申请提供的目标车辆与周围车辆的位置关系的示意图；
图4为本申请提供的一种位置关系确定装置的结构框图。
具体实施方式
在一些位置消息确定方法中，通常是先利用GPS设备进行位置信息的获取，即，通过车载GPS实时获取车辆所在位置的经度、纬度以及车辆行驶方向角等信息，作为车辆的位置信息。然后再利用该位置信息确定车辆所在车道之间的位置关系。但这种仅利用车载GPS获取车辆位置信息来直接确定车辆所在车道之间的位置关系的确定方式，容易受到车辆所在的环境以及GPS设备精度的影响，造成数据的偏差，比如，当车辆所处网络环境较差或者GPS设备老化(未更新)时，利用GPS获取到的数据通常会产生随机偏差，从而导致无法准确确定出车辆所在车道之间的位置关系，进而无法准确分析出车辆之间可能存在的潜在碰撞危险，进而可能带来驾驶风险。
为解决上述缺陷，本申请实施例提供了一种位置关系信息确定方法，在确定目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系的本次位置信息时，首先利用最近大于或等于三次的目标车辆的目标位置信息拟合出第一直线，用以近似表示目标车辆的运行轨迹，然后，在确定出经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息后，计算出该交点的位置信息与周围车辆本次的目标位置信息之间的距离，由于车道宽度通常是固定的(如3,5米)，且车辆通常是沿其所在车道的中心线行驶，所以可以根据该距离的取值以及车道的固定宽度值，准确确定出目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系，相比于现有的仅利用GPS实时获取的位置信息来直接确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系的确定方式，确定的结果更加准确，进而能够提高车辆之间潜在的碰撞危险的分析结果的准确性获取位置信息的方式，本申请利用之前已确定出的位置信息来实时修正利用GPS获取的当前位置信息，从而能够实时消除目标车辆的位置偏差，得到更为准确的位置信息，以便准确分析出目标车辆与周围车辆之间可能存在的潜在碰撞危险，避免带来驾驶风险。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
参见图1，为本实施例提供的一种位置关系确定方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
S101：获取最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，其中，预设数目大于或等于三次。
在本实施例中，将采用本实施例确定其所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系的任一车辆定义为目标车辆，并将目标车辆的位置信息定义为目标位置信息。
为了准确确定出周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系，首先可以获取到目标车辆的最近预设数目次的目标位置信息，比如，可以获取到目标车辆的最近预设数目次的目标经度和目标纬度，用以执行后续步骤S102。
其中，为了减少后续计算过程中可能产生的偏差，预设数目可以取为大于或等于三次，具体取值可根据实际情况进行设定，本申请实施例对此不进行限制，比如，可以获取最近5次目标车辆的目标位置信息，用以执行后续步骤S102。
S102：根据最近预设数目次目标车辆的目标位置信息拟合第一直线。
在本实施例中，通过步骤S101获取到最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，即获取到目标车辆的最近预设数目次的目标经度和目标纬度后，可以利用现有或未来出现的数据处理方法，对这些目标位置信息(即目标经度和目标纬度)进行处理，比如，可以利用最小二乘法对这些目标位置信息进行数据拟合，并将拟合出的直线定义为第一直线。
具体来讲，以预设数目取为5次为例，并将获取到的最近5次目标车辆的目标经度定义为Xh(T),Xh(T-1),Xh(T-2),Xh(T-3),Xh(T-4)，同时，还将获取到的最近5次目标车辆的目标纬度定义为Yh(T),Yh(T-1),Yh(T-2),Yh(T-3),Yh(T-4)，其中，T表示本次的采样点。则利用最小二乘法对这5次目标车辆的目标经度和目标纬度进行处理的过程如下：
首先，计算出这5次目标车辆的目标经度和目标纬度的均值，具体计算公式如下：
Figure BDA0002277600960000081
Figure BDA0002277600960000082
其中，
Figure BDA0002277600960000083
表示获取到的最近5次目标车辆的目标经度的均值；
Figure BDA0002277600960000084
表示获取到的最近5次目标车辆的目标纬度的均值。
其次，利用计算出的这5次目标车辆的目标经度的均值
Figure BDA0002277600960000085
和目标纬度的均值
Figure BDA0002277600960000086
以及最近5次目标车辆的目标经度和目标纬度，计算出第一直线的截距和斜率，具体计算公式如下：
Figure BDA0002277600960000087
Figure BDA0002277600960000088
其中，β0表示第一直线的截距；β1表示第一直线的斜率；∑XhYh和
Figure BDA0002277600960000089
的计算公式如下：
Figure BDA00022776009600000811
最后，可以利用上述公式(3)和(4)计算出的第一直线的截距β0和斜率β1，得到第一直线方程如下：
y＝β0+β1x (7)
S103：获取目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息。
为了准确确定出周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系，还需要获取到目标车辆周围车辆本次的目标位置信息，比如，需要获取到该周围车辆本次的目标经度和目标纬度，并可以通过广播的方式，将该目标位置信息广播到目标车辆，用以执行后续步骤，此处可以将该周围车辆本次的目标位置信息定义为[Xr(T),Yr(T)]，其中，Xr(T)表示获取到的该周围车辆本次的目标经度，Yr(T)表示获取到的该周围车辆本次的目标纬度。
S104：根据周围车辆本次的目标位置信息确定经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息。
在本实施例中，通过步骤S103获取到目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息[Xr(T),Yr(T)]，以及通过步骤S101拟合出第一直线y＝β0+β1x后，进一步可以计算出过周围车辆本次所在位置[Xr(T),Yr(T)]且垂直于第一直线的直线方程如下：
Figure BDA0002277600960000091
进一步的，可以计算出第一直线y＝β0+β1x和垂直于第一直线的直线
Figure BDA0002277600960000092
之间的交点，并将该交点的位置信息定义为[Xi(T),Yi(T)]，其中，Xi(T)具体可以表示为
Figure BDA0002277600960000093
Yi(T)具体可以表示为
Figure BDA0002277600960000094
具体计算过程与现有方法一致，在此不再赘述。
S105：根据交点的位置信息和周围车辆本次的目标位置信息确定交点与周围车辆之间的距离。
在本实施例中，通过步骤S103获取到周围车辆本次的目标位置信息[Xr(T),Yr(T)]，以及通过步骤S104获取到经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息为[Xi(T),Yi(T)]后，结合地球半径R，按照计算两点之间的距离的公式，可以计算出二者之间的距离为d，具体计算公式如下：
Figure BDA0002277600960000095
需要说明的是，在计算交点与周围车辆之间的距离之前，需要首先通过执行步骤S101-S103，将其中的目标车辆替换为周围车辆，拟合出周围车辆的目标位置信息对应的一条直线，并将该直线方程表示为：y＝α0+α1x。然后，根据该直线方程和第一直线方程计算出目标车辆和周围车辆行驶方向的角度差绝对值，具体计算公式如下：
ψ＝|arctan(β1)-arctan(α1)| (10)
其中，ψ表示目标车辆和周围车辆行驶方向的角度差绝对值。当ψ的取值小于预设阈值时，需要进一步计算交点与周围车辆之间的距离，用以执行后续步骤S106，否则，无需进行后续处理。其中，预设阈值指的是区分目标车辆和周围车辆行使方向是否相近的临界值，若ψ的取值小于该临界值，则表明目标车辆和周围车辆行驶方向是相近的，进一步需要计算出交点与周围车辆之间的距离，用以判断目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系；反之，若ψ的取值不小于该临界值，则表明目标车辆和周围车辆行驶方向偏差较大，基本不会存在潜在的碰撞危险，因此，无需对其进行后续处理。需要说明的是，预设阈值的取值可根据实际情况进行设定，本申请实施例对此不进行限定，比如，可以将预设阈值取为5度。
S106：根据该距离，确定周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系。
在本实施例中，由于车道宽度通常是固定的(如3,5米)，且车辆通常是沿其所在车道的中心线行驶，所以，在通过步骤S105确定出交点与周围车辆之间的距离后，进一步可以以车道的固定宽度值作为依据，通过对该距离的分析，确定出周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系。具体确定过程可参见后续第三实施例。
综上，本申请实施例提供的位置关系确定方法，在确定目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系时，是先利用最近大于或等于三次的目标车辆的目标位置信息拟合出第一直线，用以近似表示目标车辆的运行轨迹，然后，在确定出经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息后，计算出该交点的位置信息与周围车辆本次的目标位置信息之间的距离，由于车道宽度通常是固定的(如3.5米)，且车辆通常是沿其所在车道的中心线行驶，所以可以根据该距离的取值以及车道的固定宽度值，准确确定出目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系，相比于现有的仅利用GPS实时获取的位置信息来直接确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系的确定方式，确定的结果更加准确，进而能够提高车辆之间潜在的碰撞危险的分析结果的准确性。
实施例二
需要说明的是，目前在利用车辆之间共享的位置、速度、行驶方向等重要信息，确定出目标车辆和周围车辆之间的位置关系(如处于同一车道或相邻车道)，进而分析车辆之间潜在的碰撞危险(如前向碰撞等)时，通常是基于GPS设备获取的车辆信息直接进行分析，得到的分析结果并不准确。
为了能够准确确定出周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系，首先需要对基于GPS设备获取的目标车辆信息和周围车辆信息存在的偏差进行实时修正，进而可以通过上述步骤S101-S106，确定出目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系，以便能够提高车辆之间潜在的碰撞危险的分析结果的准确性。
接下来，本实施例将对确定目标车辆的目标位置信息的具体实现过程进行介绍。
参见图2，为本实施例提供的确定本次目标车辆的目标位置信息的流程示意图，该流程包括以下步骤：
S201：获取前一次得到的目标车辆的目标位置信息。
其中，目标车辆的目标位置信息指的是表征目标车辆所在位置的数据。一种可选的实现方式是，目标车辆的目标位置信息可以包括目标经度和目标纬度。其中，目标经度指的是利用本实施例确定出的目标车辆所在位置的经度。目标纬度指的是利用本实施例确定出的目标车辆所在位置的纬度。
需要说明的是，若前一次得到的目标车辆的目标位置信息为首次获得的目标车辆的目标位置信息，则该目标位置信息可以通过车载GPS设备来获取，即，首次获得的目标车辆的目标位置信息指的是未经修正过的、由车载GPS设备直接确定的位置信息。而从第二次开始，在每次确定目标车辆的目标位置信息时，均可以采用本实施例后续介绍的修正方法，来得到更为准确的目标车辆的目标位置信息。
S202：根据前一次目标车辆的目标位置信息和速度信息预估本次目标车辆的位置信息。
在本实施例中，通过步骤S201获取到前一次得到的目标车辆的目标位置信息后，为了准确确定出本次目标车辆的目标位置信息，还需要将前一次得到的目标车辆的目标位置信息与前一次得到目标车辆的速度信息进行融合处理，以根据处理结果，预估出本次目标车辆的位置信息。
其中，前一次得到的目标车辆的速度信息指的是表征目标车辆前一次对应时刻的行驶速度和方向的数据。一种可选的实现方式是，前一次得到的目标车辆的速度信息可以包括目标车辆的速度、纵向加速度和行驶方位角。其中，速度、纵向加速度均可以通过目标车辆的车载控制器局域网络(controller area network，CAN)总线进行实时采集。行驶方位角指的是目标车辆行驶方向与正北方向的夹角，并且以顺时针方向为正向，以逆时针方向为负向。可以通过车载GPS设备直接获得目标车辆的行驶方向角，或者，也可以通过对前一次和前一次的上一次得到的目标车辆的目标经度和目标纬度进行计算，计算出目标车辆的前一次的行驶方向角。
进而，可以利用获取到的前一次目标车辆的目标经度和目标纬度，以及前一次得到的目标车辆的速度、纵向加速度和行驶方位角，结合车辆运行状态方程，预估出本次目标车辆的位置信息，具体计算公式如下：
Figure BDA0002277600960000121
Figure BDA0002277600960000122
其中，
Figure BDA0002277600960000123
表示预估出的本次目标车辆的目标经度；表示预估出的本次目标车辆的目标纬度；vk-1表示前一次得到的目标车辆的速度；ak-1表示前一次得到的目标车辆的纵向加速度；τ表示采样时间；θk-1表示前一次得到的目标车辆的行驶方位角；R表示地球半径；表示获取到的前一次得到的目标车辆的目标经度；
Figure BDA0002277600960000126
表示获取到的前一次得到的目标车辆的目标纬度。
S203：获取本次目标车辆的实际位置信息，并根据目标车辆的实际位置信息和预估得到的位置信息确定本次目标车辆的目标位置信息。
在本实施例中，为了准确确定出本次目标车辆的目标位置信息，还需要获取到本次目标车辆的实际位置信息，比如，可以利用GPS实时获取到本次目标车辆所在位置的实际经度和纬度，并分别将其定义为xk和yk。
进一步的，在通过步骤S102预估出本次目标车辆的位置信息(
Figure BDA0002277600960000135
和
Figure BDA0002277600960000136
)后，可以利用该预估位置信息以及GPS的置信概率，对利用GPS实时获取到的本次目标车辆的实际位置信息(xk和yk)进行修正，以确定出本次目标车辆更为准确的位置信息，具体修正公式如下：
Figure BDA0002277600960000132
其中，
Figure BDA0002277600960000133
表示确定出的本次目标车辆的目标经度；
Figure BDA0002277600960000134
表示确定出的本次目标车辆的目标纬度；xk表示获取到的本次目标车辆所在位置的实际经度；yk表示获取到的本次目标车辆所在位置的实际纬度；
Figure BDA0002277600960000137
表示预估出的本次目标车辆的目标经度；表示预估出的本次目标车辆的目标纬度；P表示GPS的置信概率，也就是相信该GPS定位准确的概率，具体取值可根据经验值进行设定，本申请实施例对此不进行限制，并可根据GPS设备的定位精度进行调整，定位精度越高，P的取值越趋近于1。
进而可以将修正后的本次目标车辆的目标位置信息进行存储，用以对下一次目标车辆的实际位置信息进行修正，以准确确定出下一次目标车辆的目标位置信息。同时，可以实时将确定出的目标车辆的目标位置信息进行广播，以便周围车辆能够实时知悉目标车辆的位置信息。需要说明的是，一种可选的实现方式是，在同一直路上300米历史路径范围内一般可以存储10-30个采样点对应的历史位置信息，具体采样点可根据历史路径存储方法进行选择，本申请实施例对此不进行限制。
综上，本实施例在确定目标车辆的本次位置信息时，是先利用上一次的目标位置信息和速度信息来预估出本次的位置信息，然后再利用该预估出来的位置信息对实际利用GPS获取到的本次位置信息进行修正，以消除通过GPS获取本次位置信息时可能存在的偏差，得到本次目标车辆更为准确的位置信息，相比于现有的仅利用GPS获取位置信息的方式，本申请实施例利用之前已确定出的位置信息来实时修正利用GPS获取的当前位置信息，从而能够实时消除目标车辆的位置偏差，得到更为准确的位置信息。
实施例三
本实施例将对第一实施例中步骤S106中的“根据该距离，确定周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系”的具体实现过程进行介绍。
在本实施例中，一种可选的实现方式是，若通过步骤S105确定出交点与周围车辆之间的距离小于或等于第一阈值，则可以确认周围车辆所在车道与目标车辆所在车道为同一个车道。
其中，第一阈值可以根据车道标准宽度进行取值，通常取为车道标准宽度值的一半，比如，基于目前车道的标准宽度一般为3.5米，进而可以将第一阈值取为1.75米，则当确定出交点与周围车辆之间的距离小于或等于1.75米时，可以确认周围车辆所在车道与目标车辆所在车道为同一个车道。
或者，一种可选的实现方式是，若距离大于第一阈值且小于或等于第二阈值，则确认周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的相邻车道。
在本实现方式中，若通过步骤S105确定出交点与周围车辆之间的距离大于第一阈值且小于或等于第二阈值，则可以确认周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的相邻车道。
其中，第一阈值和第二阈值均可以根据车道标准宽度进行取值，通常将第一阈值取为车道标准宽度值的一半，将第二阈值取为车道标准宽度值的1.5倍，比如，基于目前车道的标准宽度一般为3.5米，进而可以将第一阈值取为1.75米，将第二阈值取为5.25米，则当确定出交点与周围车辆之间的距离大于1.75米且小于或等于5.25米时，可以确认周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的相邻车道。
或者，一种可选的实现方式是，若距离大于第二阈值，则确认周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。
在本实现方式中，若通过步骤S105确定出交点与周围车辆之间的距离大于第二阈值，则可以确认周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。比如，基于目前车道的标准宽度一般为3.5米，进而可以将第二阈值取为5.25米，则当确定出交点与周围车辆之间的距离大于5.25米时，可以确认周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。
需要说明的是，在本实施例的一种可能的实现方式中，若通过步骤S105确定出的交点与周围车辆之间的距离大于第一阈值，则可以通过下属步骤A-D，进一步判断出周围车辆所在车道为目标车辆所在车道的左边车道还是右边车道。
步骤A：根据本次目标车辆的目标位置信息和交点的位置信息确定经过目标车辆和交点的第二直线。
在本实现方式中，通过步骤S201-S203获取到本次目标车辆的目标位置信息，以及通过步骤S104确定出交点的位置信息后，可以利用两点确定一条直线的原理，确定出经过目标车辆和交点的直线，并可以将其定义为第二直线。
举例说明：如图3中的上方图所示，图中左侧“白色空心圆点”表示交点位置，图中“黑色实心圆点”表示本次目标车辆的目标位置，其可以在第一直线上，也可以位于第一直线的临近位置，进而可以利用两点确定一条直线的原理，确定出过该“黑色实心圆点”与交点的第二直线，如图3的上方图所示。
步骤B：根据交点的位置信息和周围车辆本次的目标位置信息确定经过交点和周围车辆的第三直线。
在本实现方式中，通过步骤S103获取到目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息，以及通过步骤S104确定出交点的位置信息后，可以利用两点确定一条直线的原理，经过交点和周围车辆的直线，并可以将其定义为第三直线。
举例说明：如图3中的上方图所示，图中右侧“白色空心圆点”表示周围车辆本次的目标位置，左侧“白色空心圆点”表示交点位置，进而可以利用两点确定一条直线的原理，确定出过这两个“白色空心圆点”的第三直线，如图3所示。
步骤C：获取第二直线和第三直线之间的夹角。
通过上述步骤A和步骤B确定出第二直线和第三直线后，进一步的，可以计算出二者之间的夹角
Figure BDA0002277600960000162
具体计算公式如下：
Figure BDA0002277600960000161
步骤D：根据第二直线和第三直线之间的夹角得到周围车辆在目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果。
通过步骤C确定出第二直线和第三直线之间的夹角后，进一步可以通过对该夹角的分析，得到周围车辆在目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果。
具体来讲，一种可选的实现方式是，本步骤D的具体实现过程可以包括下述步骤D1-D3：
步骤D1：计算第二直线与预设方向之间的夹角，和第三直线与预设方向之间的夹角的角度差。
在本实现方式中，可以预先选取一个预设方向，该预设方向的具体取值可根据实际情况进行设定，本申请实施例对此不进行限定，比如可以将预设方向选为正北方向或正南方向等，然后，再计算出第二直线与预设方向之间的夹角，以及第三直线与预设方向之间的夹角的角度差。并且，当该角度差值大于0时，继续执行后续步骤D2；当该角度差值小于0时，继续执行后续步骤D3。
举例说明：如图3中的上方图所示，选取正北方向作为预设方向，则可以计算出第二直线与正北方向之间的夹角为角1，以及计算出第三直线与正北方向之间的夹角为角2，可见，角1的取值为0度至90度之间的正值，角2的取值为90度至180度之间的正值，进而可以计算出角1和角2的角度差小于0，可继续执行后续步骤D3。
或者，如图3中的下方图所示，同样选取正北方向作为预设方向，则可以计算出第二直线与正北方向之间的夹角为角1，以及计算出第三直线与正北方向之间的夹角为角3，可见，角1的取值为0度至90度之间的正值，角3的取值为-90度至0度之间的负值，进而可以计算出角1和角3的角度差大于0，可继续执行后续步骤D2。
步骤D2：若角度差大于0，则确认周围车辆在目标车辆所在车道的左边车道。
若通过步骤D1计算出的角度差大于0，则表明周围车辆在目标车辆的左侧，即，周围车辆在目标车辆所在车道的左边车道。例如图3中的下方图所示，表示周围车辆本次的目标位置的“白色空心圆点”位于表示交点位置的“白色空心圆点”的左侧。
步骤D3：若角度差小于0，则确认周围车辆在目标车辆所在车道的右边车道。
若通过步骤D1计算出的角度差小于0，则表明周围车辆在目标车辆的右侧，即，周围车辆在目标车辆所在车道的右边车道。例如图3中的上方图所示，表示周围车辆本次的目标位置的“白色空心圆点”位于表示交点位置的“白色空心圆点”的右侧。
综上，本实施例以车道的标注宽度值(3.5米)作为依据，通过对交点与周围车辆之间的距离的分析，确定出周围车辆所在车道与目标车辆所在车道之间的位置关系，相比于现有的仅利用GPS实时获取的位置信息来直接确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系的确定方式，确定的结果更加准确，进而能够提高车辆之间潜在的碰撞危险的分析结果的准确性。
举例说明：如下表1所示，该表记录了目标车辆和周围车辆在同车道行驶时采集的一段经纬度数据，以及分别采用现有方法(基于GPS设备获取的车辆信息直接进行分析，得到目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系)和本实施例介绍的方法(实时修正利用GPS获取的目标车辆信息和周围车辆信息存在的偏差，以及利用最小二乘法，对修正后的目标车辆信息和周围车辆信息的目标位置信息进行处理，并根据处理结果更准确的确定出目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系)得到的分类结果。
从表1中可以看到，当采用现有方法确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系时，出现了2次错误(即表1最后中加粗显示两个“邻车道”)，而采用本实施例介绍的方法，确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系时，没有错误产生，准确性更高。
Figure BDA0002277600960000171
Figure BDA0002277600960000181
表1
实施例四
本实施例将对一种位置关系确定装置进行介绍，相关内容请参见上述方法实施例。
参见图4，为本实施例提供的一种位置关系确定装置的结构示意图，该装置包括：
第一获取单元401，用于获取最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，所述预设数目大于或等于三次；
拟合单元402，用于根据所述最近预设数目次所述目标车辆的目标位置信息拟合第一直线；
第二获取单元403，用于获取所述目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息；
第一确定单元404，用于根据所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述周围车辆且垂直于所述第一直线的交点的位置信息；
第二确定单元405，用于根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定所述交点与所述周围车辆之间的距离；
第三确定单元406，用于根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
第三获取单元，用于获取前一次得到的所述目标车辆的目标位置信息；
预估单元，用于根据前一次所述目标车辆的目标位置信息和速度信息预估本次所述目标车辆的位置信息；
第四确定单元，用于获取本次所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述目标车辆的实际位置信息和预估得到的位置信息确定本次所述目标车辆的目标位置信息。
在一种可能的实现方式中，所述速度信息包括：
所述目标车辆的速度、纵向加速度和行驶方位角。
在一种可能的实现方式中，所述第三确定单元406具体用于：
若所述距离小于或等于第一阈值，则确认所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道为同一个车道。
在一种可能的实现方式中，所述第三确定单元406具体用于：
若所述距离大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
确认单元，用于若所述距离大于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。
在一种可能的实现方式中，若所述距离大于所述第一阈值，那么所述装置还包括：
第五确定单元，用于根据本次所述目标车辆的目标位置信息和所述交点的位置信息确定经过所述目标车辆和所述交点的第二直线；
第六确定单元，用于根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述交点和所述周围车辆的第三直线；
第四获取单元，用于获取所述第二直线和所述第三直线之间的夹角；
获得单元，用于根据所述第二直线和所述第三直线之间的夹角得到所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果。
在一种可能的实现方式中，所述获得单元包括：
计算子单元，用于计算所述第二直线与预设方向之间的夹角，和所述第三直线与所述预设方向之间的夹角的角度差；
第一确认子单元，用于若所述角度差大于0，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道；
第二确认子单元，用于若所述角度差小于0，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的右边车道。
本申请实施例提供的一种位置关系确定装置，在确定目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系时，是先利用最近大于或等于三次的目标车辆的目标位置信息拟合出第一直线，用以近似表示目标车辆的运行轨迹，然后，在确定出经过周围车辆且垂直于第一直线的交点的位置信息后，计算出该交点的位置信息与周围车辆本次的目标位置信息之间的距离，由于车道宽度通常是固定的(如3.5米)，且车辆通常是沿其所在车道的中心线行驶，所以可以根据该距离的取值以及车道的固定宽度值，准确确定出目标车辆所在车道与周围车辆所在车道之间的位置关系，相比于现有的仅利用GPS实时获取的位置信息来直接确定目标车辆所在车道和周围车辆所在车道之间的位置关系的确定方式，确定的结果更加准确，进而能够提高车辆之间潜在的碰撞危险的分析结果的准确性。
另外，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述机算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述的位置关系确定方法。
本申请实施例还提供了一种位置关系确定设备，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的位置关系确定方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行所述的位置关系确定方法。
当介绍本申请的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“这个”和“所述”都意图表示有一个或多个元件。词语“包括”、“包含”和“具有”都是包括性的并意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory,RAM)等。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种位置关系确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，所述预设数目大于或等于三次；
根据所述最近预设数目次所述目标车辆的目标位置信息拟合第一直线；
获取所述目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息；
根据所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述周围车辆且垂直于所述第一直线的交点的位置信息；
根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定所述交点与所述周围车辆之间的距离；
根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取前一次得到的所述目标车辆的目标位置信息；
根据前一次所述目标车辆的目标位置信息和速度信息预估本次所述目标车辆的位置信息；
获取本次所述目标车辆的实际位置信息，并根据所述目标车辆的实际位置信息和预估得到的位置信息确定本次所述目标车辆的目标位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述速度信息包括：
所述目标车辆的速度、纵向加速度和行驶方位角。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系包括：
若所述距离小于或等于第一阈值，则确认所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道为同一个车道。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系包括：
若所述距离大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述距离大于第二阈值，则确认所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的相邻车道以外的车道。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述距离大于所述第一阈值，那么所述方法还包括：
根据本次所述目标车辆的目标位置信息和所述交点的位置信息确定经过所述目标车辆和所述交点的第二直线；
根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述交点和所述周围车辆的第三直线；
获取所述第二直线和所述第三直线之间的夹角；
根据所述第二直线和所述第三直线之间的夹角得到所述周围车辆所在车道为所述目标车辆所在车道的左边车道或右边车道的判断结果。
8.一种位置关系确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取最近预设数目次目标车辆的目标位置信息，所述预设数目大于或等于三次；
拟合单元，用于根据所述最近预设数目次所述目标车辆的目标位置信息拟合第一直线；
第二获取单元，用于获取所述目标车辆的周围车辆本次的目标位置信息；
第一确定单元，用于根据所述周围车辆本次的目标位置信息确定经过所述周围车辆且垂直于所述第一直线的交点的位置信息；
第二确定单元，用于根据所述交点的位置信息和所述周围车辆本次的目标位置信息确定所述交点与所述周围车辆之间的距离；
第三确定单元，用于根据所述距离，确定所述周围车辆所在车道与所述目标车辆所在车道之间的位置关系。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行权利要求1-7任一项所述的位置关系确定方法。
10.一种位置关系确定设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7任一项所述的位置关系确定方法。
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